Energiebesparingen bij natte veredelingsprocessen

Energiebesparingen bij natte veredelingsprocessen Centexbel Frank Van Overmeire een gezamenlijk initiatief van:

met steun van:

Woord vooraf ƒ 90% van voorbeelden komt uit textielbedrijven, doch anoniem gemaakt, soms zelfs mix van gegevens van meerdere bedrijven en soms zelfs getruceerd ƒ Oproep om voor volgende sessies nog praktijkvoorbeelden of te bediscuteren voorbeelden aan te leveren! ƒ Leren van mekaars ervaring

Energiebesparingen bij natte veredelingsprocessen ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Discontinu verven Continu wassen Stomen Heatsetten Energiebesparende procestechnologieen

3

Discontinu verven ƒ BELANGRIJK: DE VLOTVERHOUDING (van 1 / 3 bij jiggers tot 1 / 30 bij haspelkuipen), maar ook het aantal gebruikte baden én verbruiken bij spoelen ƒ HET VERFPROCES HEEFT ENERGIE NODIG: ƒ thermische energie (stoom of heet water) ƒ elektrische energie voor het verplaatsen van de vloeistof en/of het textielmateriaal

4

Enkele verfmachines

ƒ Bobijnverfapparaat

Boomverfapparaat

Diskontinuierlichen Färberei Thies

Diskontinuierlichen Färberei Thies

Discontinu verven Verfapparaat Weefsel Breisel

Garenverf Boomverf

Ja

Ja

Strengverf

garens

GebruikeHT lijke vlot- mogelijk? verhouding

Ja

1:7 - 1:12

Ja

Ja

1:8

Ja

Ja

1:15 - 1:25

Nee

Haspelkuip

Ja

Ja

1:15 - 1:30

Nee

Jet

Ja

Ja

1:2 - 1:15

Ja

Overflow

Ja

Ja

Jigger

Ja

1:3 - 1:6

Foulard

Ja

1:1

Ja Ja

8

Discontinu verven textielm ateria len

B elan grijk ste O p tim a le u it- A lg em en e o p m erk in g en verffactren p u ttin gsT . (°C )

W ol

Z uur-base

95 - 100

G rote, sterk zure k leu rstofm o lecu len.

K atoen

E lektrolytisch

40 - 80

G o ede zout en pH -controle

P olyester

T herm isch

130

Lange verftijden. B ij H T k orter m ogelijk.

A cryl

Z uur-base

100

pH -controle / uitputting.

P o lyam ide

Z uur-base

90 - 120

uitputting m et pH , hulpm iddelen en tem peratuur 9

Energieverbruik bij

discontinu verven ƒ De thermische energie dient voor: ƒ ƒ ƒ ƒ

het opwarmen van het verfbad het opwarmen van het textielmateriaal het opwarmen van het verfapparaat en toebehoren het compenseren van geleiding-, convectie- en stralingsverliezen

ƒ De elektrische energie dient voor het bewegen van textiel en/of bad

10

Energieverbruik bij

discontinu verven ƒ DE THERMISCHE ENERGIE KAN KOMEN VAN: ƒ stoom (direct of indirect) ƒ heet water onder druk ƒ opgewarmd proceswater

ƒ OOK DE ELEKTRISCHE ENERGIE DRAAGT GEDEELTELIJK BIJ AAN DE THERMISCHE WARMTEBEHOEFTE

11

Berekening van het thermische energieverbruik ƒ voor de opwarming van het vlot (kJ) Eb = mb * cp bad * (ΣΔTb) ƒ om het textielmateriaal op te warmen (kJ) Et = mt * cp text * (Σ ΔTt) ƒ om de machine op te warmen Em = mm* cp m * (Σ ΔTm ) (kJ) ƒ warmteverlies naar de omgeving U * A * (TA - T S ) * t (kJ) ƒ + bijzetten en herververs! 12

T - t verloop

13

Berekening van het energiebruik van een verving 360 kg katoenen garen op cones Verfbad: 3 000 liter Gewicht van de verfmachine is geschat op 4 000 kg Er is proceswater van 40°C beschikbaar, de cones en de machine zijn bij het begin van het verven op 20°C. 80 °C ƒ Temperatuur-tijd verloop: ƒ ƒ ƒ ƒ

40 °C 20

60 min 14

Oplossing ƒ Berekenen warmteverbruik ƒ Opwarmen van het verfbad: 3 000 kg * 4,2 kJ / (kg°C) * (80-40)°C ƒ Opwarmen van het textielmateriaal 360 kg * 1,5 kJ / (kg°C) * (80-20)°C ƒ Opwarmen van het verfapparaat: 4 000 kg * 0,5 kJ / (kg°C) * (80-20)°C

= 504 MJ = 32,4 MJ = 120 MJ

Oplossing ƒ Warmteverlies naar de omgeving ƒ bij opwarmen van 20 naar 80° is de gemiddelde temperatuur 50°, dit geeft U ≅ 300 W/m² 15 m² * 300 W / m² * 20 * 60 sec = 5,4 MJ ƒ bij 80°C is U ≅ 600 W/m² en de warmteverliezen bedragen dan 15 m² * 600 W / m² * 60 * 60 sec = 32,4 MJ

ƒ Dit geeft een totaal warmteverbruik van 694 MJ

Oplossing ƒ Verbruik aan elektriciteit: 28 kW * 1,3 h = 37,3 kWh ƒ We nemen aan dat 70 % van deze energie als warmte ten goede komt aan het verfbad: 37,3 kWh * 3,6 MJ/kWh * 0,7 = - 94 MJ ƒ Totale hoeveelheid toe te voeren energie bedraagt dan 694 - 94 = 600 MJ ƒ Bij een energiekost van 5,3 € /GJ op machineniveau geeft dit dan een kost van 600 MJ * 5,3 € /GJ = 3,18 € voor één verving of 3,18 € /360 kg = 8,8 € /ton katoen

ƒ Eenvoudige benadering: opwarmen water x 1,1 ƒ MAAR : rendement warmteopwekking en –distributie in rekening brengen →

opwarmen water x 1,1 η ketelhuis x η distributie

Commentaar ƒ Als u een berekening doet voor de verfprocessen in uw bedrijf ƒ Kan men hieruit het energieverbruik en de energiekosten per verving en op jaarbasis berekenen ƒ Vergelijken met effectief verbruik toont normaal grote verschillen ƒ Waarom ? ƒ Werkelijkheid anders dan theorie (Herververs, bijzetten, .. ƒ Distributierendement warmtevoorziening !!! 19

Management van het

gebruik van heet water ƒ Hebt u zoveel water nodig (bij voorbeeld bij spoelen in overloop)?

20

Energieverbruik verfprocessen Verfproces

Vlotverhouding

Temp (°C)

Heet react. op haspel Direct verven op haspel Koud react. op haspel Direct verven jigger

20:1 30:1 20:1 30:1 20:1 30:1 2:1 3:1

80 80 95 95 30 30 95 95

Totaal energieverbruik (MJ/kg) 16,2 22,7 10,1 13,7 10,1 14,4 1,8 2,2 21

Warmteverliezen van

open verfapparaten ƒ kan erg veel energie / geld kosten ƒ bevordert ook de werkomstandigheden niet! ƒ Voorbeeld: 12 € /ton textielmateriaal bij verven op jigger ƒ Voorbeeld: verdampingsverliezen bij verven op één haspelkuip kunnen oplopen tot bijna 20 000 €/jaar

22

Verdamping 60 v=4m/s

kg water/(m2 h)

50 40

v=3m/s

30

v=2m/s

20

v=1m/s

10 0 20

40

60 T(°C)

80

100 23

Verfautoclaven

24

Warmteverbruik van de secundair kringloop van een HT-verfautoclaaf. ƒ verven polyester 130 °C; 1200 partijen / jaar. ƒ voor elke partij in het secundaire circuit: ƒ gedurende 1 uur van 130°C naar 80°C gekoeld ƒ debiet secundaire kring: 50 l/min

ƒ opgenomen vermogen additiepomp : 1,1 kW ƒ bereken het warmteverbruik en de ermee overeenkomende energiekost veroorzaakt door deze circulatie.

25

Verbruik van de circulatiepomp P (b a r)

W e e rs ta nd s c urve va n he t c irc uit

4,00

K a ra k te ris tie k e n va n de pomp

3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 0

50

100 v , w a ter

150 (m ³ /h )

200

250 26

Verbruik van de circulatiepomp kW 12 10 8 6 4 2 0 0

50

100

φ

v , wa te r

150

(m³/ h )

200

250 27

Δ P (b ar)

4

3 ,5

3

2 ,5

40%50% 2

60% 70% 80% 80% 70%

1 ,5

1

60% 50%

0 ,5

40% 0 0

30

60

90

120

Φ v , w a t e r ( m /h ) 3

150

180

28 228 10

ƒ Kent u de karakteristieken van de pompen op uw verfautoclaven? Debieten - drukken - efficiëntie ? ƒ Weet u hoe u ze kunt bepalen of bekomen?

29

Juiste pompkeuze ƒ 3000 uren/jaar. ƒ karakteristieken gemiddeld werkingspunt: 157 m³/ h ; P = 1.7 bar; opgenomen vermogen : 11,05 kW; efficiëntie 67 %. ƒ Bereken de besparingen in elektriciteitsverbruik indien men een pomp had gekozen met een efficientie van 83 % → 8,9 kW ƒ Winst van 3000 x 2,15 = 6450 kWh / jaar ƒ Een dergelijke berekening kan ook gemaakt worden bij extrusieproces 30

Debietregeling bij een autoclaaf ƒ een smoorklep in de persleiding; ƒ een by-pass in de persleiding; ƒ een toerenverlaging met variabele koppeling tussen motor en pomp; ƒ een toerenverlaging met poolomschakelbare motor; ƒ een toerenregeling met continu regelbare motor, hetzij een gelijkstroommotor, hetzij een frequentiegeregelde wisselstroommotor.

31

Δ P (b ar) 4

3 ,5 n = 1500 rpm

40%

60%

70%

80%

3 50%

n = 1300 rpm

80%

2 ,5 n = 1200 rpm 70% 2 n = 1050 rpm

60%

1 ,5 n = 900 rpm

50% 40%

1

0 ,5

0 0

30

60

90

120

150

Φ v , w a t e r ( m ³ /h )

180

210 32

Energiebesparing bij verven ƒ Keuze verfapparaat ƒ Keuze verfproces ƒ First time right geeft belangrijke energiebesparingen .. ƒ Isoleren verfmachines ƒ Warmterecuperatie

Jet ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Lading (kg) Tijdsduur (uren) Kg per week Directe loonkosten (€) Water (€) Stoom (€) Elektriciteit (€) Chemicaliën (€) Totaal kosten (€)

726 7 9 943 13,6 10,5 39,1 25,9 20 109,1

–

haspel 499 14 3606 39,5 45,3 96,4 2,4 95 278,6 34

Keuze verfproces beïnvloedt energieverbruik

Klassiek

water

Stoom / CO2

tijd

60-80 l/kg

6,5 / 2,2 kg

7h

Verbruiken kg / katoen

Optimaal verfproces 15-20 l/kg

1,7 / 0,7 kg

4h

Isoleren verfmachines

Warmterecuperatie in ververij

Energiebesparingen bij natte veredelingsprocessen ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Discontinu verven Continu wassen Stomen Heatsetten Energiebesparende procestechnologieen

38

Continu wassen ƒ Energiebalans van continue wasmachines ƒ Instelling van de watertemperatuur; afsluiten van de wasbakken ƒ Instelling van het waterdebiet ƒ Energieverbruik bij stilstanden ƒ Tegenstroom tussen water en textielmateriaal ƒ Warmterecuperatie

39

Continu wassen - inleiding voor een groot aantal processen ƒ bij de voorbehandelingsprocessen: ontsterken, afkoken, merceriseren, logen of caustifiëren,...; ƒ bij de nabehandeling na verven en drukken.

40

Enkele soorten wasmachines

Continu wassen - inleiding waseffect = concentratie voor / concentratie na Het waseffect wordt bepaald door: ƒ de snelheid van het textielmateriaal ƒ de waterdebieten, ƒ de eigenschappen van het uit te wassen product en van het textielmateriaal, ƒ de watertemperatuur. 42

Continu wassen ƒ Energiebalans van continue wasmachines ƒ directe of indirecte stoom om de wasbaden (verder) op te warmen; ƒ toevoeren van warm en koud water; ƒ elektriciteitsverbruik.

44

Berekening van het warmteverbruik ƒ Opwarmen van water: φW * cp w * ΔT (kJ/s) ƒ Opwarmen van textiel: φtext * cp text * ΔT (kJ/s) ƒ Opwarmen van water op textielmat. φwt * cp w * ΔT (kJ/s) ƒ Opwarmen v.d. wasmachine: mm * cp m * ΔT ( kJ! ) ƒ Omgevingsverliezen van een wasmachine ƒ Voor volledig afgesloten machines U * A * (TA - T S ) (kJ/s) ƒ Open wasmachines : ?! 45

Instelling van de watertemperatuur; afsluiten van de wasbakken

46

Instelling van het waterdebiet

ƒ Kent u van de producten die moeten uitgewassen worden de optimale concentratie na de wasmachine? ƒ Past u de waterdebieten aan wanneer de concentraties van de uit te wassen producten of de textielproductie wijzigt?

47

Energieverbruik bij stilstanden ƒ Wat gebeurt er op uw wasmachine bij stilstanden?

48

Tegenstroom tussen water en textielmateriaal 1) Zonder continue waterverversing 2) Individuele watertoevoer op alle bakken 3) Volledige tegenstroom tussen water en textiel: best ook binnen wasbak!

49

Tegenstroom tussen water en textielmateriaal Cn / Co

gelijkstroom

0,5 dwarsstroom

0,4

tegenstroom

0,3 0,2 0,1 0

0

1

2

3

4

5 F / Kev

6

7

8

9

10 50

Warmterecuperatie Algemeen geldend: Vooraleer men warmterecuperatie overweegt moet men eerst het verbruik optimaliseren. Wanneer is warmterecuperatie interessant? ƒ voldoend aantal machine-uren ƒ processen bij voldoend hoge temperaturen; ƒ met hoge waterverbruiken. 51

Energiebesparingen bij natte veredelingsprocessen ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Discontinu verven Continu wassen Stomen Heatsetten Energiebesparende procestechnologieen

52

STOMEN

53

Definitie van het stomen ƒ ƒ ƒ ƒ

behandeling van textiel in stoomatmosfeer doel: fysische en/of chemische reacties condities: 1 bar - 100°C of hoger In presentatie nadruk op atmosferische stomer : verzadigde stoom + nat textielmateriaal

ƒ Opdracht ƒ Zijn er stomers waaruit veel stoom ontsnapt als ze in werking zijn? 54

Definitie van het stomen ƒ processen: ƒ voorbehandelen doek ƒ fixeren na verven/drukken van weefsels, breisels, tapijten, garens (space dyeing) ƒ thermofixeren van garens (op cones, of continu heatsetten: Superba of Suessen) ƒ in de open lucht stoom op doek blazen = materiaal reconditioneren

55

Temperatuur-druk verzadigde stoom

Temperatuur (°C)

250 200 150 100 50 0 0

5

10

15

druk (bar)

20

25

30 56

T - druk verzadigde stoom ƒ P-T voor zuivere verzadigde stoom (SteamTab.exe) 878 mbar 96,0 °C 944 mbar 98,0 °C 990 mbar 99,35 °C (normaal 1013 mbar 100,0 °C bereik 1030 mbar 100,45 °C op zeeniveau) 1089 mbar 102,0 °C 1168 mbar 104,0 °C http://www.chemicalogic.com/steamtab/downloads.h 57 tm

Karakteristieken lucht-stoom mengsel ƒ Relatief vochtgehalte (%) RV = PD / PS * 100 PD de waterdampdruk in het lucht - stoom mengsel PS de verzadigingsdampdruk PS bij omg.T. ƒ absolute vochtgehalte van de lucht (x) : g of kg waterdamp / kg droge lucht ƒ Vol % stoom = PD / P = PD / (PD + PL ) ƒ Het dauwpunt is de temperatuur waarbij de luchtvochtigheid begint te condenseren wanneer men de lucht afkoelt 58

Schema van een stomer

59

Beschrijving van het stoomproces Lucht is zwaarder dan stoom!!! Intrede doek: er komt lucht mee! Uittrede doek: bij nat doek via waterslot Afblaas: lucht evacueren Stoomtoevoer : conditioneren in stomer zelf of er buiten ƒ Interne circulatie : bij hangstomer ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

60

Hoe bekomt men verzadigde stoom ƒ ontspannen naar atmosferische druk geeft oververhitte stoom; ƒ voorbeeld verzadigde stoom van 10 bar – 180°C 2777 kJ/kg geeft na ontspanning naar atmosferische druk stoom van 150 °C → ongewenst uitdrogen van nat textielmateriaal (RV = PD/PS = 1 / 4,76 = 21%)

Hoe bekomt men verzadigde stoom ƒ de stoom vooraf conditioneren door hem door een waterbad te blazen; ƒ in de stomer zelf de stoom in een waterbad ("sumpf") injekteren; ƒ in de stomer een waterbad laten koken d.m.v. onrechtstreekse verwarming met stoom.

Conditionering van de stoom

63

Invloed van onzuiverheden in de stoomatmosfeer Bij sommige processen komen gassen vrij in de stomer; met het textielmateriaal komt ook lucht mee in de stomer. Deze onzuiverheden werken negatief in op het stoomproces: ƒ de atmosfeer is niet langer inert, dit veroorzaakt bijvoorbeeld oxydatie van kuipkleurstoffen ƒ de warmteoverdracht vertraagt, ƒ het materiaal bereikt de gewenste temperatuur niet, de fixatiesnelheid verlaagt.

Temperatuur van nat doek naargelang de conditie van de stoom C o n d itie v a n d e s to o m in d e s to m e r V e rz a d ig d e s to o m , la a g lu c h tg e h a lte T e m p e ra tu u r < 1 0 0 °C , h o o g g e h a lte a a n lu c h t O v e rv e rh itte s to o m

T e m p e r a tu u r v a n h e t n a tte te x tie lm a te r ia a l 1 0 0 °C < 1 0 0 ° C v o lg e n s h e t P /T d ia g ra m v a n w a te r E e rs t 1 0 0 ° C , d o e k z a l w a te r v e rlie z e n e n te m p e ra tu u r v o lg t e v e n w ic h ts lijn k a to e n /w a te r a ls fu n c tie v a n d e te m p e ra tu u r 65

.

66

Karakteristieken stoomluchtmengsel ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Voorbeeld: PD = 944 mbar Dauwpunt = 98°C PD/PS = 93 % 93 % stoom – 7 % lucht In dergelijke atmosfeer gaat textielmateriaal naar evenwichtstemperatuur van 98 °C en vochtgehalte overeenstemmend met 93%RV!

Regelparameters van atmosferische stomers ƒ Temperatuur: zelfs als men tonnen stoom / h door stomer blaast, zal druk in stomer slechts enkele mm WK stijgen; Temperatuur verzadigde stoom wordt dan 100,… °C ƒ Overdruk (opgelet: druk in werkruimte is niet noodzakelijk dezelfde als druk buiten!) ƒ Lucht- of zuurstofgehalte ƒ Cloud-control ƒ Instellen stoomtoevoer in verhouding met textielproductie

69

Meting luchtgehalte

70

Cloud-control

71

Energiebesparing bij stomen Stoomverbruik ƒ standaard 2100 kg/h ƒ Verlaagde overdruk 1500 kg/h Energiebesparing aan 5500 h/jaar 3300 kg stoom/jaar 8 TJ/jaar 28.920 €/jaar

72

Eisen die aan het stoomproces moeten worden gesteld ƒ Luchtgehalte van de atmosfeer in de stomer ƒ Kuipkleurstof (om oxidatie te vermijden) ƒ lucht ƒ zuurstof

0,05 - 0,3 vol% 0,01 - 0,06 vol%

ƒ Andere situaties: tot ca. 2 vol% (hoger = nadelig voor de warmteoverdracht) ƒ Overdruk ƒ rollenstomer: 0,2 - 0,4 mm WK (2 - 4 Pa) ƒ hangstomer: 0,5 - 1 mm WK (5 - 10 Pa) 73

Warmteterugwinning

ƒ Waarom niet ??? ƒ Mij één voorbeeld bekend

74

Werkelijk gemeten energieverbruik Type stomer

Verbruik (kg/h)

Rollenstomer (nat doek)

350 - 550

Rollenstomer voor het stomen van (nat) tapijt

500 - 3000

Hangstomer (droog doek)

600 - 2100

75

Specifiek energieverbruik Machine/proces Rollenstomer (nat doek) Rollenstomer (nat tapijt) Hangstomer (droog doek)

Specifiek energieverbruik 1 - 1,5 MJ/kg doek 6 - 10 MJ/kg tapijt 4 - 7 MJ/kg doek

Ter vergelijking: Drogen op spanraam

1,5 - 7 MJ/kg doek 76

Energie balans stomer EN BIJ U???

77

stoomtoevoer 2.630 1,2 105 2,683

kg/h bar °C MJ/kg

condensaat 2830 100

kg/h °C

0,419

stoom voor

Stoomtoevoer

dakverwarming 200 kg /h

toevoer water aan stomer 1361 kg/h 20 °C

MJ/kg 0,084 MJ/kg

1361 100 2,676

Stoomverliezen kg/h °C MJ/kg

Textielmateriaal in 2.112 kg/h 20 °C 335% H2O gehalte

Textielmateriaal uit 100 °C 335% H2O gehalte

Energieverbruik stomer continuverflijn tapijt Gegevens textielmateriaal Breedte (meter) Drooggewicht (g/m2) Doorloopsnelheid (m/min) tapijtproductie (kg/h) kg water per kg tapijt Theoretisch minimaal energieverbruik voor opwarmen over textielmateriaal (MJ/h) water (MJ/h) Totaal minimaal energieverbruik (MJ/h) Gemeten stoomverbruik (kg/h) Benuttigde warmte stoom (MJ/kg) Effectief energieverbruik (MJ/h)

4 550 16 2.112 335%

80 °C 253 2.377 2.631 2.830 2,264 6.407

Verliezen Omgevingsverliezen (MJ/h) Stoomverliezen langs schouw en ingang stomer (MJ/h) Energieverbruik stoomketel (MJ/h) rendement van ketel en distributie van

250 3.527 9.154 70%

Opmerking: men kan nog verschil bekomen naargelang directe of indirecte stoom; bij directe stoom moet men hoeveelheid koud ketelvoedingswater opwarmen Anderzijds heeft men bij directe stoom geen condensaatnet en de bijbehorende verliezen.

2,44

Energieverbruik stomer continuverflijn tapijt Gegevens textielmateriaal Breedte Drooggewicht (g/m2) Doorloopsnelheid (m/min) tapijtproductie (kg/h) kg water per kg tapijt

A 4 550 16 2112 335%

B 4 650 16 2496 313%

C 4 550 12 1584 356%

D 4 500 16 1920 360%

E 4 1120 11 2956,8 268%

253 2377 2631

300 2625 2925

190 1895 2085

230 2322 2553

355 2663 3017

2830

2940

2710

2910

3670

6.407

6.657

6.136

6.589

8.309

Verhouding effectief verbruik versus theoretisch minimum

2,44

2,28

2,94

2,58

2,75

Energieverbruik stoomketel (MJ/h) rendement van ketel en distributie van

9154

9509

8765

9412

11870

Theoretisch minimaal energieverbruik voor opwarmen over textielmateriaal (MJ/h) water (MJ/h) Totaal minimaal energieverbruik (MJ/h) Gemeten stoomverbruik (kg/h) Benuttigde warmte stoom (MJ/kg) Effectief energieverbruik (MJ/h)

80 °C

2,264

70%

Opmerking: men kan nog verschil bekomen naargelang directe of indirecte stoom; bij directe stoom moet men hoeveelheid koud ketelvoedingswater opwarmen Anderzijds heeft men bij directe stoom geen condensaatnet en de bijbehorende verliezen.

Energiebesparingen bij natte veredelingsprocessen ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Discontinu verven Continu wassen Stomen Heatsetten Energiebesparende procestechnologieen

81

Heatsetten ƒ Setten van tapijtgarens ƒ Superba in verzadigde stoom bij hogere druk dan atmosferisch ƒ Suessen in vochtige lucht

Karakteristieken vochtige lucht en lucht-stoom ƒ enkel bij 100°C en 1 bar is RV = vol % stoom; Voorbeeld: instelling Suessen (versus omgeving) ƒ T = 200°C; dauwpunt = 80°C (20°C; dpt 14°C) ƒ PD = 0,47 bar (0,016) ƒ PS = 15,5 bar (0,023) ƒ Vol % waterdamp = 47% (1,6 %) ƒ RV = 3 % (68 %) 83

Mollierdiagram voor vochtige lucht 450

5 %RV 10 %RV 20 %RV

400 350

Tdroog

300

T (°C)

50

250

100 %RV

200 150

Dauwpunt

100 50 0 0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

x (kg water / kg droge lucht)

0,70

0,80

84

Vochtgehalte textiel in functie van vochtgehalte lucht / stoom % vocht op textiel

Suessen

0%

Superba

Bij evenwicht is waterdampdruk in textiel = waterdampdruk omgeving

RV lucht of stoom = PD / PS

100 %

85

Textieltemperatuur

Suessen

Superba 100°C

Tijd

Massa- en warmteoverdracht mtext ∗ swarmtetextiel

mtext

dT = F * α * ( T fl − Ttextiel ) * dt dx + mtext * * H verd dt

dx = F * β * ( Pfl − Ptextiel ) * dt x = f ( Ptextiel , T)

87

Verloop temperatuur vochtgehalte Bepalende factoren Warmteoverdracht stoom >> warmteoverdracht lucht instellingen van temperatuur, verblijftijd plaatselijke circulatie van lucht, stoom textielmateriaal,... ƒ karakteristieken van textielmateriaal: vochtgehalte en temperatuur vooraf, soortelijke warmte, ƒ ƒ ƒ ƒ

88

Verloop temperatuur vochtgehalte ƒ SUESSEN ƒ opwarmen tot 100°C door condensatie stoom ƒ vochtgehalte hierdoor maximaal + 5 % ƒ weer drogen tot evenwichtsvochtgehalte (RV omgeving = 5%) = droog

ƒ SUPERBA ƒ zeer snel naar de ingestelde temperatuur ƒ vochtgehalte naar evenwichtsvochtgehalte (RV = 100 %) = NAT

89

Regeling stoomtoevoer / dauwpunt Suessen

mengsel lucht/stoom lucht textiel

textiel

stoom 90

Info te vinden op www ƒ http://www.superba.com/GB/products/carpets.htm l ƒ power-heat-set Products

Energiebesparingen bij natte veredelingsprocessen ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Discontinu verven Continu wassen Stomen Heatsetten Energiebesparende procestechnologieen

94

MA- of minimale opbrengst technieken expressie-methodes : ƒ poreuze rollen (Roberto-rol), ƒ hoge druk uitpersen met speciale rollen (S-walsen en andere) ƒ vacuumafzuiging ƒ perslucht-extractie (bij voorbeeld Brugman Machnozzle)

95

MA- of minimale opbrengst technieken ƒ ƒ ƒ ƒ

doseringsmethodes: likrol sproeitechnieken schuimtechnieken

96

Werkboek 3 Hoofdstuk 6 Procestechnologieën NAT OP NAT TECHNIEKEN ENZYME TECHNOLOGIE CARRIERS ƒ Verftemperatuur beneden de 100° halen ƒ Indien het gebruik van deze producten toegelaten is vanuit technisch oogpunt en milieuwetgeving laat dit toe aanzienlijke energiebesparingen te realiseren.

97

Werkboek 3 Hoofdstuk 6 Procestechnologieën 5.6 PROCESINTEGRATIE ƒ geïntegreerde voorbehandelingsprocessen ontwikkeld, voornamelijk om bleken en ontsterken in een stap te doen ƒ Ontsterken --> Bleken --> Verven ---> Finishing ƒ Ontsterken/bleken/wassen --->Verven --->Finishing

98

WEKO – Rotorenbefeuchtung ƒ Opbrengst van chemicaliën kan door ƒ ƒ ƒ ƒ

Foularderen stoom Schuim Sproeien en in het bijzonder door WEKO Rotorensprühsystem

WEKO – Rotorenbefeuchtung

Voorbeeld energiebesparing op spanraam

Wo kommt das WEKO Rotorensprühsystem zum Einsatz ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Spannrahmen Kalander Kompaktor Hängeschleifendämpfer Rauhmaschine Befeuchtungssystem

Was kann versprüht werden? ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ ƒ

Weichmacher Avivagen Antistatika Optische Aufheller Flammschutzausrüstung Hydrophobierung Hydrophilierung Glanzmittel Mattierungsmittel

ƒ Schmutzabweisende Produkte ƒ Geruchsabweisende Produkte ƒ Antibakteriell ƒ Vernähbarkeits- Verbesserer ƒ Wasser

Vorsicht! Nichtleitende Flotten, Viskosität und Redispergierbarkeit

Plasmabehandlung Ahlbrandt Systems GmbH

Plasmabehandlung

Plasmabehandlung

Plasmabehandlung

Plasmabehandlung

Laminieren mittels Hotmelt – Nordson Engineering

ORGANISATORISCHE MAATREGELEN ƒ Beperken herbewerkingen (bijzetten – herverven - ..) ƒ Beperken energieverbruiken bij stilstand ƒ Men krijgt wel meer pieken in verbruiken als men verbruiken bij stilstand beperkt! ƒ Beperken energieverbruik bij overgangen tussen partijen ƒ Aanpassen watertoevoer (en dan ook energietoevoer) aan wat men doet op productielijn